[发明专利]用于离子迁移谱的设备和方法

权利要求书

1.一种用于离子迁移谱的方法，包括：(i)向一个漂移空间中引入一个离子包；(ii)使这些离子穿过该漂移空间，其中这些离子根据其离子迁移率分离；并且(iii)将已穿过该漂移空间的这些离子反射或偏转回到该漂移空间中，其中这些离子可以根据其离子迁移率进一步分离，其中该反射或偏转通过使用离子镜或偏转器而发生在处于低于该漂移空间的压力下的一个区域中，其中在离子镜或偏转器中离子与气体的碰撞之间的平均自由程显著长于离子在离子镜或偏转器中的路径长度。

2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(iii)之后，该方法包括每次根据需要将步骤(ii)和(iii)轮流重复多次，以获得一个所需的离子分离长度或分辨力。

3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(iii)包括将已在一个第一方向上穿过该漂移空间的这些离子在与该第一方向相反的一个第二方向上反射或偏转回到该漂移空间中。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括(iv)将已在该第二方向上穿过该漂移空间的这些离子再次在该第一方向上反射或偏转回到该漂移空间中，其中该反射或偏转再次通过使用离子镜或偏转器发生在处于低于该漂移空间的压力下的一个区域中，其中在离子镜或偏转器中离子与气体的碰撞之间的平均自由程显著长于离子在离子镜或偏转器中的路径长度。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括在步骤(iv)之后，根据需要将步骤(iii)和(iv)轮流重复多次。

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，进一步包括沿着该漂移空间提供一个可切换的轴向电场，以轮流在该第一和第二方向上驱动这些离子。

7.如权利要求1所述的方法，其中有两个离子镜或两个离子偏转器被包含在处于低于该漂移空间的压力下的区域中，其中这些区域邻近于该漂移空间的相反末端，用于在该漂移空间的每个末端反射或偏转这些离子。

8.如权利要求1或7所述的方法，其中该漂移空间填充有一种缓冲气体，并且包含这个或这些离子镜、或这个或这些离子偏转器的这个或这些区域处于高真空。

9.如权利要求1或7所述的方法，其中这些离子根据其离子迁移率进行的分离不发生在包括这个或这些离子镜、或这个或这些离子偏转器的这个或这些区域内。

10.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中通过一个非线性电场反射或偏转这些离子。

11.如权利要求10所述的方法，其中该非线性电场提供这些离子的飞行时间聚焦。

12.如权利要求11所述的方法，其中该非线性电场是一个抛物线场或多项式场。

13.如权利要求11或12所述的方法，进一步包括加速这些离子，之后立即在该非线性电场中反射或偏转这些离子。

14.如权利要求1-5中任一项所述的方法，进一步包括在将离子通过其离子迁移率分离之后，从该漂移空间中抽取这些离子。

15.如权利要求14所述的方法，其中通过一个离子镜或离子偏转器从该漂移空间中抽取这些离子。

16.如权利要求14所述的方法，进一步包括在进一步处理之前将所抽取的离子储存在一个离子储存装置中，该进一步处理包括以下中的一项或多项：进一步的离子迁移分离、离子碎裂以及质量分析。

17.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中通过一个离子镜或一个离子偏转器将这些离子引入该漂移空间中。

18.一种离子迁移谱仪，包括：一个漂移空间，该漂移空间用于根据离子迁移率分离离子；以及一个离子镜或离子偏转器，该离子镜或离子偏转器用于接收已穿过该漂移空间的离子并且将这些离子反射或偏转回到该漂移空间中，其中该离子镜或离子偏转器位于处于低于该漂移空间的压力下的一个区域中并且在离子镜或离子偏转器中离子与气体的碰撞之间的平均自由程显著长于离子在离子镜或偏转器中的路径长度。

19.如权利要求18所述的离子迁移谱仪，其中该离子镜或离子偏转器用于接收已在一个第一方向上穿过该漂移空间的离子，并且将这些离子反射或偏转回到该漂移空间中，以在与该第一方向相反的一个第二方向上穿过该漂移空间。